[實用新型]天然氣脫硫脫碳處理溶液再生系統

有效

• 申請號: 201520180527.7
• 申請日: 2015-03-27
• 公開（公告）號: CN204601950U
• 公開（公告）日: 2015-09-02
• 發明（設計）人: 蔣澤
• 申請（專利權）人: 蔣澤
• 主分類號: B01D53/14
• 分類號: B01D53/14;C10L3/10
• 代理公司: 北京市金棟律師事務所 11425
• 代理人: 高會會

技術領域

本實用新型涉及天然氣脫硫脫碳處理技術領域，尤其是天然氣脫硫脫碳處理溶液再生系統。

背景技術

天然氣主要成分為甲烷，其次為乙烷、丙烷、丁烷等，此外還有CO₂、H₂S等組分；CO₂、H₂S等組分的存在不僅在開采、處理和儲運過程中會造成設備的腐蝕，而且用作燃料時會降低熱值，同時燃燒后對環境有一定的影響，因此在天然氣處理過程當中必須把CO₂、H₂S等組分的含量降低到一定的范圍內，即需要對天然氣進行脫硫脫碳處理。目前，存在多種天然氣脫硫脫碳工藝方法，按照工藝過程本質可將其分為化學反應類、物理分離類、化學物理類及生化類等。其中化學反應法主要包括醇胺法、熱鉀堿法；物理溶劑法主要包括多縮乙二醇法和砜胺法等；化學-物理溶劑法是醇胺、物理溶劑和水的混合物，兼有化學溶劑法和物理溶劑法的特點，故又稱混合溶液法或聯合吸收法。除上述方法外，目前還可采用氧化還原法、分子篩法、膜分離法、低溫分離法及生物化學法等脫除H₂S和有機硫。

目前市場上應用最為廣泛的天然氣脫硫脫碳處理工藝主要是化學反應法或者化學-物理溶劑法，這二種處理工藝都需要采用脫硫脫碳處理溶液，同時這些溶液都可以經過再生處理后循環利用。為了降低系統的運行成本，設計了脫硫脫碳處理溶液再生系統。

現有的脫硫脫碳處理溶液再生系統中，經過再生處理的貧液流出再生塔后，再依次經過換熱器冷卻、循環泵增壓后，進入吸收塔，從吸收塔上部進入吸收塔，自上而下通過吸收塔與自下而上進入的天然氣在吸收塔內接觸，從而實現系統循環，實現天然氣脫硫脫碳處理的目的。

在貧液循環系統中，由于再生塔為開式結構，所以出口壓力僅僅為液位高度，再加上換熱器、閥門和管道的阻力降，導致進入循環泵的貧液的壓力較低，這樣就對循環泵的必需汽蝕余量提出了很高的要求。此外貧液中不可避免還會含有一定的二氧化碳氣體，更加速了泵的汽蝕。為了解決泵汽蝕的問題，一般都會選用必需汽蝕余量較小的泵，目前主要采用的是BB3結構的軸向剖分式多級離心泵，而這種結構的泵的泵體結構復雜、價格高、故障率高、維修困難、維修成本大。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供天然氣脫硫脫碳處理溶液再生系統，解決現有再生系統中循環泵入口壓力過低導致循環泵汽蝕，進而影響整個脫硫脫碳系統的運行的技術問題。

為了達到上述目的，本實用新型提供如下技術方案：

天然氣脫硫脫碳處理溶液再生系統，包括循環泵單元，所述循環泵單元包括串聯的循環泵Ⅰ和循環泵Ⅱ；其中，循環泵Ⅰ完成增壓功能，循環泵Ⅱ完成循環功能。

進一步地，所述循環泵Ⅰ的入口接入再生處理后的貧液，出口與所述循環泵Ⅱ的入口連接；所述循環泵Ⅱ的出口與吸收塔的脫硫脫碳處理溶液入口連接。

進一步地，所述循環泵Ⅰ選用懸臂式離心泵。

進一步地，所述循環泵Ⅱ選用徑向剖分式多級離心泵。

進一步地，所述再生系統還包括閃蒸罐、過濾器、換熱器、再生塔和重沸器；所述閃蒸罐的頂部入口與所述吸收塔的底部富液出口連接，底部出口與過濾器入口連接；所述換熱器的低溫入口與所述過濾器的出口連接，高溫出口與所述再生塔的頂部入口連接；所述重沸器的入口與所述再生塔的底部出口連接，出口與所述換熱器的高溫入口連接；所述循環泵單元的入口與所述換熱器的低溫出口連接，出口與所述吸收塔的頂部處理溶液入口連接。

具體地，所述循環泵單元的入口為循環泵Ⅰ的入口，所述循環泵單元的入口為循環泵Ⅱ的出口。

進一步地，所述重沸器開設回流出口，所述再生塔開設回流入口，所述重沸器的回流出口與所述再生塔的回流入口連接。在進入重沸器的溶液沒有達到再生標準的情況下，實現溶液由重沸器回流至再生塔，進行再次再生處理。

本實用新型采用兩臺循環泵串聯的工作方式，經過再生處理后的貧液進入循環泵單元時，貧液先經循環泵Ⅰ進行增壓，再進入循環泵Ⅱ實現循環。循環泵Ⅰ的入口壓力為裝置壓力，循環泵Ⅱ的入口壓力為經循環泵Ⅰ增壓后的出口壓力。根據這種結構特點和工作方式，僅僅只需要循環泵Ⅰ的必需汽蝕余量滿足系統要求即可，由于循環泵Ⅰ的工作壓力低，選用普通的懸臂式離心泵即可滿足參數要求。而懸臂式離心泵的必需汽蝕余量很低，容易滿足裝置要求，從而也就解決了系統的整體運行要求。